無論是如今新能源汽車的高速發(fā)展，儲能需求的快速增長，還是稀土行業(yè)的蓬勃興起，都使得Li、Be、B這類戰(zhàn)略性稀有金屬的勘探需求不斷上漲，花崗偉晶巖是這類金屬最核心的賦礦載體。不久前，來自電鏡生產(chǎn)集群“電鏡谷"布爾諾的捷克布爾諾工業(yè)大學(xué)、馬薩里克大學(xué)和Lightigo的聯(lián)合科研團(tuán)隊，依靠FireFly科研級LIBS元素成像與分析系統(tǒng)，搭建出了針對大面積Li、Be稀有偉晶巖的元素分布成像方案，解決了傳統(tǒng)方法無法檢測Li、Be、B輕元素的行業(yè)難題，為稀有金屬礦床的地質(zhì)分析提供了嶄新的表征方法。

本次文獻(xiàn)選取鋰、鈹、硼稀有金屬偉晶巖作為研究對象，核心以FireFly LIBS成像技術(shù)為依托，搭配全自動電鏡開展關(guān)聯(lián)對比測試。研究挑選了兩塊拋光偉晶巖手標(biāo)本，借助LIBS完成整個樣品的同步多元素掃描，不僅可以檢測硅、鈣、鐵等主量元素以及鍺、鋇等微量元素，還能夠直接捕捉到電鏡無法識別的鋰、鈹、硼輕元素，并且依靠CaF分子譜帶完成氟元素成像；與此同時運用k-means無監(jiān)督聚類算法對海量LIBS光譜自動劃分礦物相，分別設(shè)置80μm常規(guī)、30μm精細(xì)兩種掃描分辨率，對比不同粒度礦石的成像效果，最終把TIMA電鏡的高精度礦物分類數(shù)據(jù)作為真值基準(zhǔn)，定量驗證了LIBS礦物識別的準(zhǔn)確度。

此項研究借助LIBS，完整還原了偉晶巖巖漿、交代、熱液三個階段的演化過程，在此過程中鋰富集在云母中、鈹賦存在綠柱石里、硼僅沿著裂隙形成電氣石。整合實驗結(jié)果能夠發(fā)現(xiàn)，FireFly的大面積成像技術(shù)十分適配偉晶巖、云英巖這類粗粒富輕元素礦產(chǎn)研究，在稀有金屬勘探、地質(zhì)巖芯現(xiàn)場快速檢測領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用潛力。

FireFly/MiniFly LIBS元素分析與成像系統(tǒng)

本研究全套元素成像、光譜信息采集、無監(jiān)督聚類分析均由FireFly臺式元素分析與成像平臺完成，核心硬件與實測產(chǎn)出如下：

核心技術(shù)參數(shù)

· 寬光譜探測：光譜儀覆蓋200 - 1100nm范圍，搭配多款檢測器，最高可實現(xiàn)100Hz全幀采集；

· 靈活的激光配置：二極管泵浦固體激光器，多種波長自動切換、能量自動調(diào)節(jié)，適配不同樣品的檢測需求；

· 多種測量模式：具備點、線、面及深度測量等多種測量模式，滿足各類實驗要求；

· 輕元素全覆蓋：可穩(wěn)定同步檢測Li、Be、B等輕元素，不需要真空腔體，空氣環(huán)境就能完成測試；

· 復(fù)雜樣品兼容：支持標(biāo)準(zhǔn)和異形標(biāo)本、拋光巖片、鉆探巖芯完整掃描，不需要分割樣品，保留原生地質(zhì)結(jié)構(gòu)；

· 無需前處理：僅簡單拋光就能上機(jī)，沒有消解、鍍膜等操作，近乎無損檢測；

· 一體化數(shù)據(jù)分析：設(shè)備內(nèi)置元素識別算法，能夠直接輸出元素分布圖；

FireFly在本研究中實現(xiàn)突破性產(chǎn)出

a. 超大樣本光譜采集：單塊樣本最高采集95萬+條完整光譜，單次檢測同步捕捉主量元素（Si/Al/Ca/Fe/Mg）、微量元素（Ti/Ga/Ba/Sr）、輕元素（Li/Be/B），借助CaF分子特征帶實現(xiàn)氟元素定性成像；

b. 輕元素專用二維分布圖：產(chǎn)出Li、Be、B空間分布圖譜，直接定位云母、綠柱石、電氣石等稀有金屬載體礦物，填補(bǔ)TIMA檢測空白區(qū)域；

c. 礦物無監(jiān)督自動分區(qū)：不用提前輸入礦物先驗信息，基于全光譜聚類自動分辨石英、鈉長石、白云母、綠柱石等物相，輸出標(biāo)準(zhǔn)化礦物分區(qū)圖譜；

d. 微米級礦物環(huán)帶精細(xì)分析：30 μm高精度掃描模式，清晰分辨白云母核部富Fe、邊緣富Li、表層富集Ti/Ba的三期熱液環(huán)帶，還原巖漿-交代-晚期流體完整演化過程；

e. 定量校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來源：聚類礦物體積占比與TIMA基準(zhǔn)比對，粗粒樣品RMSE誤差僅0.5–0.6，證明FireFly擁有可靠的大面積礦物定量能力。

FireFly&MiniFly LIBS元素分析與成像系統(tǒng)

北京易科泰FireFly & MiniFly LIBS技術(shù)通過激光誘導(dǎo)擊穿光譜實現(xiàn)快速無損元素分析，單次測量即可覆蓋元素周期表中幾乎所有元素信息（包括C、N、Li等輕元素）。應(yīng)用于土壤分析：分析土壤樣本中的元素組成，評估土壤肥力和污染情況；地質(zhì)勘探：用于巖石和礦物的元素分析，輔助地質(zhì)勘探和礦物成分研究；金屬材料檢測：分析金屬及其合金中的元素成分，用于材料科學(xué)和質(zhì)量控制；環(huán)境監(jiān)測：監(jiān)測環(huán)境樣本（如沉積物、大氣顆粒物等）中的元素，評估環(huán)境污染；生物材料分析：測定生物樣本（如毛發(fā)、血液、骨骼、腫瘤等）中的元素，用于生物醫(yī)學(xué)研究；植物分析：用于植物組織中元素含量的測定，幫助研究植物營養(yǎng)狀況和元素吸收分布及植物在重金屬脅迫下的反應(yīng)和耐受性。。

EasyChem全自動化學(xué)分析儀

EasyChem自動化學(xué)分析儀基于全自動比色法，可高效檢測水體、土壤及植物中的總磷、總氮、硝酸鹽、重金屬（如六價鉻、鐵）等污染物，支持多參數(shù)同步分析，適用于適用于水體富營養(yǎng)化監(jiān)測、土壤污染批量篩查、環(huán)境應(yīng)急檢測以及評估農(nóng)業(yè)土壤磷污染或水體富營養(yǎng)化的毒性效應(yīng)等。此外，其低檢測限和加標(biāo)回收功能，可精準(zhǔn)量化監(jiān)測成分濃度，為生態(tài)風(fēng)險評價提供可靠數(shù)據(jù)。

SpectraScan©SWIR-LWIR地礦勘查高光譜成像分析系統(tǒng)

SpectraScan©SWIR-LWIR地礦勘查高光譜成像分析系統(tǒng)，是易科泰光譜成像與無人機(jī)遙感技術(shù)研究中心，基于SpectraScan©光譜成像掃描平臺技術(shù)，集成Specim SWIR、LWIR高光譜成像傳感器，最新推出的一站式地礦勘查高光譜成像解決方案。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、兼容性高，無需特別的專業(yè)背景即可操作和維護(hù)，成像單元光譜范圍覆蓋1000-2500nm短波紅外及8-12μm長波紅外波段，極大滿足地質(zhì)、礦產(chǎn)、工業(yè)、安全等應(yīng)用領(lǐng)域及地質(zhì)地球科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測研究領(lǐng)域的特殊需求，為商業(yè)公司和學(xué)術(shù)研究用戶提供了一種完整、即時可用的低成本、高效益解決方案。